工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识课件

工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识项目一MCGS组态工程液位控制系统概述

一、学习目标

1.知识目标

(1)掌握液位控制系统的基本知识。

(2)掌握计算机直接数字控制系统的组成及工作原理。

(3)掌握计算机直接数字控制系统的接线。

(4)掌握计算机直接数字控制系统的控制原理。

(5)掌握泓格7017模拟量输入模块的基本知识。

(6)掌握泓格7024模拟量输出模块的基本知识。项目一MCGS组态工程液位控制系统概述

一、学习目标

2.能力目标

(1)初步具备简单工程的分析能力。

(2)初步具备简单控制系统的构建能力。

(3)增强独立分析、综合开发研究、解决具体问题能力。

(4)具备泓格7017模拟量输入模块的接线能力。

(5)具备泓格7024模拟量输出模块的接线能力。2.能力目标

(1)初步具备简单工程的分析能力。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)检测仪表及调节仪表的基本知识。

(2)简单控制系统的组成知识。

(3)计算机控制的基本知识。

(4) A/D转换的基本知识。

(5) D/A转换的基本知识。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)

2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

(2)变送器的调校技能。

(3)控制器的调校技能。2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

三、相关知识

1．模拟信号处理

在计算机控制系统中，生产过程与计算机之间是通过输入/输出通道连接起来的。输入通道将生产过程中的数字信号或模拟信号转换成计算机能够接收的数字信号，送到计算机进行处理；输出通道将计算机的控制信号转换为现场设备能够接收的信号，去控制生产过程的自动运行。三、相关知识

1．模拟信号处理

在计算机控制系统中，要实现对生产过程的控制，对于模拟量来说，首先要对现场的各种模拟信号进行采集，然后通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，以便送到计算机进行运算和处理。计算机将输入的测量信号与预置的设定值进行比较、运算，将结果以数字信号的形式输出，经D/A转换器后输出模拟信号去控制执行器。要实现对生产过程的控制，对于模拟量来说，首先要对现场的各

2．模拟量输入信号处理

模拟量输入通道一般由传感器(变送器)、放大器、多路转换开关、采样保持器、A/D转换器以及接口电路等组成。典型的模拟量输入通道的结构如图3-1-1所示。2．模拟量输入信号处理

模拟量输入通道一般由传感器(图3-1-1典型的模拟量输入通道结构图3-1-1典型的模拟量输入通道结构在模拟量输入通道中，传感器用来检测各种非电量过程变量，并将其转换为电信号。多路转换开关用来将多路模拟信号按要求分时输出。放大器将传感器输出的微弱电信号放大到A/D转换器所需要的电平。采样保持器对模拟信号进行采样，在模/数转换期间对采样信号进行保持。在模拟量输入通道中，传感器用来检测各种非电量过程变量，并一方面，保证A/D转换过程中被转换的模拟量保持不变，以提高转换精度；另一方面，可将多个相关的检测点在同一时刻的状态量保持下来，以供分时转换和处理，确保各检测值在时间上的一致性。A/D转换器将模拟信号转换为二进制数字信号。接口电路提供模拟量输入通道与计算机之间的控制信号和数据传送通路。一方面，保证A/D转换过程中被转换的模拟量保持不变，以提

3．模拟量输入信号采样过程

计算机对某个随时间变化的模拟量进行采样，是利用定时器控制开关，每隔一定时间使开关闭合而完成一次采样。开关重复闭合的时间间隔T称为采样周期，其倒数ƒs=1/T称为采样频率。所谓采样过程，是指将一个连续的输入信号经开关采样后，转变为发生在采样开关闭合瞬时0、T、2T…nT的一连串脉冲输出信号ƒ*(t)，如图3-1-2所示。3．模拟量输入信号采样过程

计算机对某个随时间变化的(3-1-1)式中，ƒ*(t)——输出脉冲序列；

ƒ(kT)——输出脉冲数值序列；

δ(t－kT)——发生在t=kT时刻的单位脉冲。(3-1-1)式中，ƒ*(t)——输出脉冲序列；图3-1-2采样过程图3-1-2采样过程单位脉冲函数的定义为(3-1-2)单位脉冲函数的定义为(3-1-2)根据理想单位脉冲函数的定义式(3-1-2)，在采样开关闭合时，ƒ(kT)与ƒ(t) 的瞬时值相等，式(3-1-1)还可改写成如下形式：(3-1-3)式(3-1-3)说明，数字控制系统中的采样过程可以理解为脉冲调制过程。在这里，采样开关只起着理想脉冲发生器的作用，通过它将连续信号ƒ(t)调制成脉冲序列ƒ*(t)。根据理想单位脉冲函数的定义式(3-1-2)，在采样开关闭

4．香农采样定理

一个连续时间信号ƒ(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ƒmax，如果在等间隔点上对该信号ƒ(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号ƒ*(t)能包含原信号ƒ(t)的全部信息量，则采样频率只有满足下面的关系：

ƒs≥2ƒmax

(3-1-4)4．香农采样定理

一个连续时间信号ƒ(t)，设其频带采样定理表明，采样频率ƒs的选择至少要比ƒmax高两倍，对于连续模拟信号ƒ(t)，我们并不需要有无限多个连续的时间点上的瞬时值来决定其变化规律，而只需要有各个等间隔点上的离散抽样值就够了。另外，在实际工程中采样频率的选择还跟采样回路数和采样时间有关，一般根据具体情况选用：

ƒs≥(5～10)ƒmax(3-1-5)采样定理表明，采样频率ƒs的选择至少要比ƒmax高两倍，

5．数字滤波

计算机控制系统的过程输入信号中，常常包含着各种各样的干扰信号。为了准确地进行测量和控制，必须设法消除这些干扰。对高频干扰，可采用RC低通滤波网络进行模拟滤波。而对于中低频干扰分量(包括周期性、脉冲性和随机性的)采用数字滤波是一种有效的方法。5．数字滤波

计算机控制系统的过程输入信号中，常常包与模拟滤波方法相比，它具有以下优点：

(1)数字滤波是用程序实现的，不需要硬件设备，所以可靠性高、稳定性好。

(2)数字滤波可以滤除频率很低的干扰，这一点是模拟滤波难以实现的。

(3)数字滤波可以根据不同的信号采用不同的滤波方法，使用灵活、方便。与模拟滤波方法相比，它具有以下优点：

(1)数字滤

1)程序判断滤波

在控制系统中，由于在现场采样，幅度较大的随机干扰或由变送器故障所造成的失真，将引起输入信号的大幅度跳码，从而导致计算机控制系统的误动作，因此通常采用编制判断程序的方法来去伪存真，实现程序判断滤波。1)程序判断滤波

在控制系统中，由于在现场采样，当 |y(n)－y(n－

1)|≤b时，取y(n)输入计算机；

当 |y(n)－y(n－

1)|＞b时，取y(n－

1)输入计算机。

式中，y(n)——第n次采样值；

y(n－

1)——第n－

1次采样值；

b——给定的常数值。当 |y(n)－y(n－1)|≤b时，取y(n)输入

2)中位值法滤波

中位值法滤波就是将某个被测变量在轮到它采样的时刻，连续采3次(或3次以上)值，从中选择大小居中的那个值作为有效测量信号。

中位值法对消除脉冲干扰和机器不稳定造成的跳码现象相当有效，但对于压力、流量等快速变化的过程变量则不宜采用。2)中位值法滤波

中位值法滤波就是将某个被测变量在

3)递推平均滤波

管道中的流量、压力或沸腾状液面的上下波动，会使其变送器输出信号出现频繁振荡的现象。若将此信号直接送入计算机，会导致控制算式输出紊乱，造成控制动作极其频繁，甚至执行器根本来不及响应，还会使控制阀因过分磨损而影响使用寿命，严重影响控制品质。3)递推平均滤波

管道中的流量、压力或沸腾状液面的上下频繁波动的信号有一个特点，即它始终在平均值附近变化，如图3-1-3所示。图3-1-3中的黑点表示各个采样值。对于这类信号，仅仅依靠一次采样值作为控制依据是不正确的，通常采用递推平均的方法，即第n次采样的N项递推平均值是n，(n－1)，…，(n－N+1)次采样值的算术平均。上下频繁波动的信号有一个特点，即它始终在平均值附近变化，如图递推平均算式为(3-1-6)式中，y——第n次N项的递推平均值；

——往前递推第i项的测量值；

N——递推平均的项数。递推平均算式为(3-1-6)式中，y——第n次N项的递推平

4)加权递推平均滤波

一个N项加权递推平均算式为(3-1-7)式中，Ci——加权系数，各项系数应满足下列关系：0≤≤1且

4)加权递推平均滤波

一个N项加权递推平均算式为(

5)一阶惯性滤波

一阶惯性滤波器的动态方程式为(3-1-8)式中，T——滤波时间常数；

y(t)——输出值；

y(t)——输入值。5)一阶惯性滤波

一阶惯性滤波器的动态方程式为(3则有(3-1-9)(3-1-10)则有(3-1-9)(3-1-10)令则有式中，a——滤波常数，0<a<1；

y(n)——第n次滤波输出值；

y(n－1)——第n－1次滤波输出值；

y(n)——第n次滤波输入值。(3-1-11)令则有式中，a——滤波常数，0<a<1；(3-1-11)

6．模拟输出信号的处理

1)一个通路设置一个数/模转换器的形式

微处理器和通路之间通过独立的接口缓冲器传送信息，这是一种数字保持的方案，如图3-1-4所示。它的优点是转换速度快、工作可靠，即使某一路D/A转换器有故障也不会影响其他通路的工作。6．模拟输出信号的处理

1)一个通路设置一个数/模图3-1-4独立的多通道D/A转换结构图3-1-4独立的多通道D/A转换结构

2)多个通路共用一个数/模转换器的形式

图3-1-5为多路信号共用一个数/模转换器，因此它必须在微处理器控制下分时工作，即依次把D/A转换器转换成模拟电压(或电流)，通过多路开关传送到下一级电路。这种结构节省了数/模转换器，但因是分时工作，只适用于通路数量不多且速度要求不高的场合。因多路信号共用一个D/A转换器，所以其可靠性较差。2)多个通路共用一个数/模转换器的形式

图3-1-图3-1-5多路信号共用一个D/A转换器的结构图3-1-5多路信号共用一个D/A转换器的结构四、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-1-1。四、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-1-1五、理实一体化教学步骤

1.泓格7000智能模块的功能

泓格ICP系列智能采集模块通过串口通信协议(RS-232、RS-485等)或其他通信协议与PC相连，并与外界现场信号直接相连或与由传感器转换过的外界信号相连，由PC中的程序控制，实现采集现场的模拟信号、处理采集到的现场信号、输出模拟控制信号、进行开关量输入/输出等功能。五、理实一体化教学步骤

1.泓格7000智能模块的功能

2.泓格7017模拟量输入模块简介

泓格ICP7017模块是利用RS-485与上位机进行通信的

8通道模拟量输入采集模块，输入信号有电压输入和电流输入两种类型，输入范围有 －150mV～150mV、－500mV

～500mV、－1V～1V、－5V～5V、－10V～10V、

－20mA～20mA。其引脚图如图3-1-6所示。2.泓格7017模拟量输入模块简介

泓格ICP7图3-1-6泓格ICP7017模拟量输入模块引脚图图3-1-6泓格ICP7017模拟量输入模块引脚图如果输入信号是电流信号，则先通过250Ω的标准电阻转换成1V～5V的电压信号。具体接线方式如图3-1-7所示。图3-1-7泓格ICP7017接线图如果输入信号是电流信号，则先通过250Ω的标准电阻转换

3.泓格7024模拟量输出模块简介

泓格ICP7024是利用RS-485与上位机进行通信的4通道模拟量输出模块，可输出4路电压信号或4路电流信号，电流输出信号范围为0～20mA、4mA～20mA，电压输出信号范围为 －10 V～10 V、0～10 V、－5 V～5 V、0～5 V。其引脚图如图3-1-8所示。3.泓格7024模拟量输出模块简介

泓格ICP7图3-1-8泓格ICP7024模拟量输出模块引脚图图3-1-8泓格ICP7024模拟量输出模块引脚图输出信号的接线方式如图3-1-9所示。图3-1-9输出信号的接线方式输出信号的接线方式如图3-1-9所示。图3-1-9

4. 7000Utility软件的使用说明

7000Utility软件主要是为亚当模块提供以下功能：

(1)检测与主机相连的亚当7000模块。

(2)设置亚当7000的相关配置。

(3)对亚当7000各个模块执行数据输入或数据输出。

(4)保存检测到的亚当模块的信息(文件格式为*.map)。4. 7000Utility软件的使用说明

700

5.液位控制系统工艺流程图

液位控制系统工艺流程图见图3-1-10。

图3-1-10的液位控制系统是一个简单的控制系统，上水箱是被控对象，液位是被控变量，在没有干扰的情况下，液位的稳定条件是进水流量等于出水流量，在出水阀开度一定的情况下，要使水箱里的液位稳定，必须改变进水电动调节阀的开度，才能使液位稳定。5.液位控制系统工艺流程图

液位控制系统工艺流程图图3-1-10液位控制系统工艺流程图图3-1-10液位控制系统工艺流程图

6.控制方案的设计

用泓格7017智能模块、泓格7024智能模块、PID控制软设备实现对单容液位的定值控制，并用MCGS软件实现对各种参数的显示、存储与控制功能。6.控制方案的设计

用泓格7017智能模块、泓格7

7.实训设备基本配置及接线

(1)实训设备基本配置：

液位对象(有液位变送器和电动调节阀)一套

泓格7017模拟量输入模块 一块

泓格7024模拟量输出模块 一块

RS-485/RS-232转换接头及传输线 一根

MCGS运行狗 一只

计算机 一台/人7.实训设备基本配置及接线

(1)实训设备基本配

(2)实训接线。实训接线如图3-1-11所示，如果没有液位对象，可用信号发生器和电流表代替液位变送器和电动调节阀。(2)实训接线。实训接线如图3-1-11所示，如果没有图3-1-11实训接线图图3-1-11实训接线图

8.控制系统的组成及控制原理

1)控制系统的组成

单容液位定值控制系统采用计算机直接数字控制系统，其组成如图3-1-12所示。图3-1-12计算机直接数字控制系统的组成8.控制系统的组成及控制原理

1)控制系统的组成六、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容如表3-1-2

所示。六、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容如表3工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识课件七、注意事项

(1)磁力驱动泵的正、反转方向不可弄错。

(2)磁力驱动泵严禁无水运转。

(3)强电的接线不要接错，特别是220V和380V的接线。

(4)注意两个智能模块的接线要正确。七、注意事项

(1)磁力驱动泵的正、反转方向不可弄错。八、思考题

(1)计算机通过什么方式接收现场的模拟信号？

(2)计算机通过什么方式操纵现场的调节阀？八、思考题

(1)计算机通过什么方式接收现场的模拟信号项目二液位开环控制系统

一、学习目标

1.知识目标

(1)掌握MCGS工程的建立。 (2)掌握数据库的组态。

(3)掌握设备的组态。(4)掌握用户窗口的组态。

(5)掌握流程图的组态。(6)掌握各类显示的组态。

(7)掌握曲线的组态。(8)掌握切换按钮的组态。

(9)掌握主控窗口的组态。项目二液位开环控制系统

一、学习目标

1.知

2.能力目标

(1)初步具备简单工程的分析能力。

(2)初步具备处理输入通道数据的能力。

(3)初步具备处理输出通道数据的能力。

(4)初步具备绘制流程图的能力。

(5)初步具备调试各类显示、曲线、按钮、菜单的能力。

(6)初步具备开环控制系统组态与装置联调的能力。2.能力目标

(1)初步具备简单工程的分析能力。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)检测仪表及调节仪表的基本知识。

(2)开环控制系统的组成及工作原理。

(3)计算机输入通道基本知识。

(4)计算机输出通道基本知识。

(5)集散控制系统基本知识。

(6)泓格7017模拟量输入模块基本知识。

(7)泓格7024模拟量输出模块基本知识。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)

2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

(2)开环控制系统的组建技能。

(3)泓格7017模拟量输入模块的接线能力。

(4)泓格7024模拟量输出模块的接线能力。2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

三、相关知识

1．理想PID控制算法

按偏差的比例、积分和微分控制(以下简称PID控制)，是控制系统中应用最广泛的一种控制规律。在系统中，引入偏差的比例控制以保证系统的快速性，引入偏差的积分控制以提高控制精度，引入偏差的微分控制来消除系统惯性的影响。其控制结构如图3-2-1所示。三、相关知识

1．理想PID控制算法

按偏差的比例、图3-2-1理想PID控制结构图图3-2-1理想PID控制结构图在时间连续的情况下，理想PID常用以下形式表示：(3-2-1)(3-2-1)式中，KP——控制器比例增益；

TI——积分时间；

TD——微分时间。在时间连续的情况下，理想PID常用以下形式表示：(3-2积分与求和的关系可用图3-2-2说明。图3-2-2e(t)曲线分割图积分与求和的关系可用图3-2-2说明。图3-2-2e事实上，就是e(t)曲线与横轴在0～t之间所包围的曲边梯形的面积，将此面积以采样周期T为宽度分割成n段，当T很小时，每段面积近似为e(iT)T，按这种方法近似处理，则积分项(3-2-3)事实上，就是e(t)曲线与横轴在0～t之间所包设采样周期为T，取t=nT，dt≈T，de(t)≈e(nT)－e[(n－1)T]，，采用差分近似法分别代入式(3-2-1)中，得(3-2-4)(3-2-5)设采样周期为T，取t=nT，dt≈T，de(t)≈e即令n=n－1，代入式(3-2-5)后得(3-2-6)用式(3-2-6)减去式(3-2-5)，得控制器输出的增量表达式为(3-2-７)即令n=n－1，代入式(3-2-5)后得(3-2-6)

2．理想PID控制算法的改进

1)积分分离

在一般的PID控制中，当启动、停车或大幅度改变设定值时，由于在短时间内产生很大的偏差，往往会导致严重的积分饱和现象，以致造成很大的超调和长时间的振荡。2．理想PID控制算法的改进

1)积分分离

在(3-2-9)在单位阶跃信号的作用下，将积分分离式的PID控制与普通的PID控制响应结果进行比较，如图3-2-3所示。可以发现，前者超调小，过渡时间短。(3-2-9)在单位阶跃信号的作用下，将积分分离式的PI图3-2-3两种控制效果比较图3-2-3两种控制效果比较

2)微分先行

微分先行是只对被控变量求导，而不对设定值求导。这样，在改变设定值时，输出不会突变，而被控变量的变化通常总是比较和缓的。此时控制算法为(3-2-10)2)微分先行

微分先行是只对被控变量求导，而不对设与常规PID运算(如图3-2-4)相比较，微分先行PID运算规律(如图3-2-5所示)中，测量值PV经过了微分(D)运算，而给定值SV只经过了比例积分(PI)运算。与常规PID运算(如图3-2-4)相比较，微分先行PID图3-2-4常规PID运算框图图3-2-4常规PID运算框图图3-2-5微分先行PID运算框图图3-2-5微分先行PID运算框图控制器输出U(S)可用下式表示：(3-2-11)(3-2-12)控制器输出U(S)可用下式表示：(3-2-11)(3-而(3-2-13)由上式可见SV项无微分作用，当人工改变SV值时不会给控制系统带来附加扰动。而(3-2-13)由上式可见SV项无微分作用，当人工改变SV四、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-2-1。四、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-2-1五、理实一体化教学步骤

1.工程的建立

(1)打开MCGS组态环境。依次单击“开始”→“程序”→

“MCGS组态软件”→“MCGS组态环境”菜单项，打开MCGS组态环境。

(2)新建工程。选择“文件”→“新建工程”菜单项，新建MCGS工程，如图3-2-6所示。

(3)工程命名。将工程以“单容液位定值控制系统.MCG”为文件名保存在相应的文件夹下。五、理实一体化教学步骤

1.工程的建立

(1)打图3-2-6新建工程界面图3-2-6新建工程界面

2.数据库组态

1)数据库规划

数据库规划见表3-2-2。2.数据库组态

1)数据库规划

数据库规划见

2)定义对象

(1)单击工作台中的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口，如图3-2-7所示。图3-2-7实时数据库窗口2)定义对象

(1)单击工作台中的“实时数据库”

(2)单击“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等(多次点击该按钮，可增加多个数据对象)。

(3)选中对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开数据对象属性设置窗口。(2)单击“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中增加图3-2-8对象属性设置图3-2-8对象属性设置

(4)如图3-2-8所示，将“对象名称”改为sv，“对象类型”选择为数值型；在“对象内容注释”输入框内输入“给定值

0～200mm”，然后单击“确认”按钮。

(5)按照此步骤，依次创建表3-2-2所列的数据对象。(4)如图3-2-8所示，将“对象名称”改为sv，“对

3)定义组对象

定义组对象与定义其他数据对象略有不同，需要对组对象成员进行选择。

(1)单击“新增对象”按钮，对象属性设置如图3-2-9所示，完成后单击“确认”按钮。

(2)在数据对象列表中，双击“hh0”，打开“数据对象属性设置”窗口。3)定义组对象

定义组对象与定义其他数据对象略有不

图3-2-9新建组对象

图3-2-9新建组对象

(3)如图3-2-10所示，选择“组对象成员”标签页，在左边数据对象列表中选择“pv”，点击“增加”按钮，数据对象pv被添加到右边的组对象成员列表中。按照同样的方法将sv、mv添加到组对象成员中。

(4)单击“存盘属性”标签，在“数据对象值的存盘”选择框中，选择“定时存盘，并将存盘周期设为60秒”。

(5)单击“确认”按钮，组对象设置完毕。(3)如图3-2-10所示，选择“组对象成员”标签页，

图3-2-10组对象属性设置

图3-2-10组对象属性设置

3.设备组态

(1)打开工作台中的“设备窗口”标签页，双击设备窗口，在空白处右击鼠标，打开“设备工具箱”，添加如图

3-2-11所示的设备。图3-2-11设备窗口组态

3.设备组态

(1)打开工作台中的“设备窗口”标

(2)通用串口父设备属性设置如图3-2-12所示。

图3-2-12通用串口父设备属性设置

(2)通用串口父设备属性设置如图3-2-12所示。图

(3) 7017属性设置如图3-2-13所示。图3-2-137017属性设置(3) 7017属性设置如图3-2-13所示。图3-2(4) 7024属性设置如图3-2-14所示。图3-2-147024属性设置(4) 7024属性设置如图3-2-14所示。图3-2-1

4.用户窗口组态

本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，可生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。

(1)单击“用户窗口”标签，选择新建窗口，在窗口属性中将窗口名称改为“单容定值”，如图3-2-15所示。4.用户窗口组态

本窗口主要用于设置工程中人机交互图3-2-15用户窗口属性设置图3-2-15用户窗口属性设置

(2)用同样的方法新建如图3-2-16所示的窗口总貌图。图3-2-16窗口总貌(2)用同样的方法新建如图3-2-16所示的窗口总貌图

5.流程图组态

(1)双击单容定值窗口，打开动画组态界面，绘制如图3-2-17所示的图形。5.流程图组态

(1)双击单容定值窗口，打开动画图3-2-17流程图图3-2-17流程图

(2)各种水箱的绘制。

①点击工具箱中的矩形框按钮，在动画组态界面上画一个矩形框，双击矩形框，设置矩形框属性，如图3-2-18

所示。图3-2-18设置矩形框属性(2)各种水箱的绘制。

①点击工具箱中的矩形框按②选择填充颜色中的填充效果，设置填充效果，如图3-2-19所示。

③按步骤①、②绘制其他水箱。图3-2-19填充效果设置②选择填充颜色中的填充效果，设置填充效果，如图3-2-

(3)文本的绘制。

①单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十”字形，在窗口顶端中心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个一定大小的矩形，在光标闪烁位置输入文字“单容液位定值控制系统”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。(3)文本的绘制。

①单击工具条中的“工具箱”按双击文本框设置属性，“填充颜色”选择为“无填充色”，“字符颜色”选择为“红色”，如图3-2-20所示。

②按步骤①绘制其他文本。双击文本框设置属性，“填充颜色”选择为“无填充色”，“字图3-2-20文本框属性设置图3-2-20文本框属性设置

(4)流动块的绘制。点击工具箱中的“流动块”按钮，在动画组态界面上画一个流动块，流动块的叠放次序可通过快捷菜单的排列选项菜单来设置，双击流动块，设置流动块属性，如图3-2-21所示，可根据具体情况调整相关数据。(4)流动块的绘制。点击工具箱中的“流动块”按钮，在动图3-2-21流动块属性设置图3-2-21流动块属性设置

(5)各种设备的绘制。

①从工具箱内的插入元件按钮中找出所需要的元件，如图3-2-22所示，放在动画组态界面上。(此项可将各种阀、泵及各种仪表放在动画组态界面上。)(5)各种设备的绘制。

①从工具箱内的插入元件按图3-2-22插入元件图3-2-22插入元件②选中插入的元件，右击鼠标从快捷菜单中选择排列中的分解单元，再右击鼠标选择排列中的分解图符，将设备分解为很多图符，如图3-2-23所示。图3-2-23分解单元

②选中插入的元件，右击鼠标从快捷菜单中选择排列中的分解③删除多余的线条，绘制与现场一样的设备，然后合成一个图符，如图3-2-24所示。

④利用工具箱绘出其他动画组件，然后进行组合和设置，最终绘制出如图3-2-17所示的流程图。图3-2-24绘制现场设备③删除多余的线条，绘制与现场一样的设备，然后合成一个图

6.显示组态

(1)条形显示的绘制。

①点击工具箱内的“矩形框”按钮，在动画组态界面上画六个矩形框，然后双击矩形框，设置矩形框属性，如图

3-2-25所示。图3-2-25矩形框属性设置

6.显示组态

(1)条形显示的绘制。

①点②将其中三个填充颜色选择为黑色，作为测量值、设定值和输出值的底色，其余三个填充颜色选择为红色、绿

色、紫色，作为测量值、设定值和输出值的显示颜色，如图3-2-26所示。图3-2-26填充颜色选择

②将其中三个填充颜色选择为黑色，作为测量值、设定值和输③测量值、设定值和输出值的显示矩形框除了设置填充颜色外，还需设置输出特性。测量值的输出特性设置如图3-2-27所示。图3-2-27测量值的输出特性设置

③测量值、设定值和输出值的显示矩形框除了设置填充颜色外④设定值的输出特性设置如图3-2-28所示。图3-2-28设定值的输出特性设置

④设定值的输出特性设置如图3-2-28所示。图3-2-

⑤输出值的输出特性设置如图3-2-29所示。图3-2-29输出值的输出特性设置⑤输出值的输出特性设置如图3-2-29所示。图3-2⑥设置完毕后，将三个彩色矩形框置于三个黑色矩形框上方。最后的结果如图3-2-30所示。图3-2-30条形显示⑥设置完毕后，将三个彩色矩形框置于三个黑色矩形框上方

(2)刻度的设置。点击工具箱中的“插入元件”按钮，插入相应的刻度，刻度属性选择默认，最终效果如图3-2-31

所示。图3-2-31刻度显示

(2)刻度的设置。点击工具箱中的“插入元件”按钮，插入

(3)设置数字显示组态，如图3-2-32所示。图3-2-32数字显示组态

(3)设置数字显示组态，如图3-2-32所示。图3-2①绘制文字部分。

②数字显示部分。选择工具箱中的“标签”按钮，分别添加六个“标签”，属性设置中将“填充颜色”设为黑色，“边线颜色”为“无色”，“字体颜色”为红色，旁边分别贴上如图3-2-32所示的标签，双击设置好的黑框，选择“显示输出”，将表达式分别设为“sv”“pv”“mv”“k”“ti”“td”。如图3-2-33所示为设定值标签设置。①绘制文字部分。

②数字显示部分。选择工具箱中的图3-2-33数字显示设置图3-2-33数字显示设置③打开工具箱，选择标准按钮，在动画组态界面上画一个按钮，然后双击按钮设置属性，将开关名称改为设置。在开关上再绘制一个矩形框，设定值设置按钮属性设置如图3-2-34所示。③打开工具箱，选择标准按钮，在动画组态界面上画一个按钮图3-2-34设定值设置按钮属性图3-2-34设定值设置按钮属性④测量值设置按钮属性设置中，属性设置标签中的设置同设定值属性，按钮输入标签由sv改为pv，其余同设定值的设置。

⑤比例系数设置的按钮属性设置中，属性设置标签中的设置同设定值属性，按钮输入标签由sv改为k，输入最大值改为9999，其余同设定值的设置。④测量值设置按钮属性设置中，属性设置标签中的设置同设定⑥积分时间设置的按钮属性设置中，按钮输入标签由sv改为ti，其余同比例系数设置。

⑦微分时间设置的按钮属性设置中，按钮输入标签由sv改为td，其余同比例系数设置。

(4)手动输出。单击工具箱中的“滑动输入器”，在窗口中绘制滑动输入器，然后双击滑动输入器，设置其属性，如图3-2-35所示，将其对应数据对象名称设置为“mv”。⑥积分时间设置的按钮属性设置中，按钮输入标签由sv改为图3-2-35滑动输入器属性设置图3-2-35滑动输入器属性设置

(5)选择“文件”→“进入运行环境”菜单项或单击工具栏中的“进入运行环境”按钮，用相应的设置按钮设置sv、pv、mv的数值，验证条形显示、数字显示、设置按钮、滑动输入器运行是否正常，如图3-2-36所示。(5)选择“文件”→“进入运行环境”菜单项或单击工具栏图3-2-36显示组态效果图图3-2-36显示组态效果图

7.曲线组态

(1)实时曲线的绘制。

①打开实时曲线用户窗口，点击工具箱中的“实时曲线”按钮，按住鼠标左键拖出一个矩形，然后松开鼠标即可。双击实时曲线网格，设置基本属性，如图3-2-37所示。7.曲线组态

(1)实时曲线的绘制。

①打图3-2-37实时曲线基本属性设置

图3-2-37实时曲线基本属性设置②单击“标注属性”标签，属性设置如图3-2-38所示，注意“时间格式”与“最大值”的设置。

图3-2-38实时曲线标注属性设置

②单击“标注属性”标签，属性设置如图3-2-38所示，③点击“画笔属性”标签，属性设置如图3-2-39所示，画笔属性中曲线的颜色应与条形显示对应。图3-2-39实时曲线画笔属性设置③点击“画笔属性”标签，属性设置如图3-2-39所示，④将实时曲线构件的“可见度属性”选为“可见”。

⑤绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设置如图3-2-40所示。图3-2-40按钮的操作属性设置④将实时曲线构件的“可见度属性”选为“可见”。

⑤⑥实时曲线窗口动画组态效果如图3-2-41所示。图3-2-41实时曲线窗口动画组态效果图⑥实时曲线窗口动画组态效果如图3-2-41所示。图3-

(2)历史曲线组态。

①打开数据库组态，双击hh0组对象，“存盘属性”设置如图3-2-42所示。图3-2-42组对象存盘属性设置(2)历史曲线组态。

①打开数据库组态，双击hh②组对象成员属性设置如图3-2-43所示。图3-2-43组对象成员属性设置②组对象成员属性设置如图3-2-43所示。图3-2-4③关闭数据库组态，打开历史曲线窗口，进入动画组态环境，单击工具箱中的“历史曲线”按钮，按住鼠标左键

拖出一个矩形，然后松开鼠标即可。画出的历史曲线如图

3-2-44所示。③关闭数据库组态，打开历史曲线窗口，进入动画组态环境，图3-2-44历史曲线绘制图3-2-44历史曲线绘制④打开历史曲线动画组态界面，双击历史曲线，分别设置各项属性。

⑤基本属性设置：将曲线的名称改为历史曲线，注意主划线、次划线数目要合理设置。

⑥存盘数据标签设置如图3-2-45所示。④打开历史曲线动画组态界面，双击历史曲线，分别设置各项图3-2-45历史曲线属性设置图3-2-45历史曲线属性设置⑦“标注设置”标签设置选择MCGS时间，其余选择默认。

⑧“曲线标识”标签设置如图3-2-45所示，注意曲线颜色应与条形显示对应。

⑨“输出信息”与“高级属性”标签采用系统默认设置。

⑩绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设

置参考下一项切换按钮组态，历史曲线的最后效果图如图

3-2-46所示。⑦“标注设置”标签设置选择MCGS时间，其余选择默认。图3-2-46历史曲线的最后效果图

图3-2-46历史曲线的最后效果图

(3)进入运行环境，验证实时曲线、历史曲线运行是否正常。实时曲线运行图如图3-2-47所示。图3-2-47实时曲线运行图

(3)进入运行环境，验证实时曲线、历史曲线运行是否正常

8.切换按钮组态

(1)绘制两个画面切换按钮，如图3-2-48所示。

图3-2-48切换按钮

8.切换按钮组态

(1)绘制两个画面切换按钮，如

(2)双击按钮，在“基本属性”标签页中将按钮标题分别改为“实时曲线”、“历史曲线”。

(3)在“操作属性”标签页中选择打开用户窗口，分别选择需要打开的窗口为实时曲线、历史曲线，如图3-2-49所示。

(4)在实时曲线、历史曲线窗口中分别设置返回按钮，以返回主界面。

(5)进入运行环境，验证切换按钮运行是否正常。(2)双击按钮，在“基本属性”标签页中将按钮标题分别改

图3-2-49按钮操作属性设置

图3-2-49按钮操作属性设置

9.主控窗口组态

(1)主控窗口属性设置。

①“基本属性”设置采用默认值。

②“启动属性”设置如图3-2-50所示。9.主控窗口组态

(1)主控窗口属性设置。

图3-2-50启动属性设置

图3-2-50启动属性设置

(2)菜单设置。

①在主控窗口中，双击主控窗口，出现如图3-2-51所示的对话框。图3-2-51菜单设置对话框

(2)菜单设置。

①在主控窗口中，双击主控窗口，②右击“系统管理”，选择新增菜单项，双击操作标签设置菜单属性，如图3-2-52所示。图3-2-52菜单属性设置②右击“系统管理”，选择新增菜单项，双击操作标签设置菜③重复步骤②，依次增加单容定值、历史曲线等菜单，运行时的菜单显示如图3-2-53所示。

(3)进入运行环境，验证菜单切换是否正常。图3-2-53菜单运行效果图③重复步骤②，依次增加单容定值、历史曲线等菜单，运行时

10.循环脚本程序

打开用户窗口中的单容定值窗口，在窗口空白处双击或右击选择属性，在循环脚本中输入以下程序：

pv=(pv1/1000-1)*50

mv1=mv/6.25+410.循环脚本程序

打开用户窗口中的单容定值窗口，

11.系统联调

(1)启动对象单元，启动MCGS运行环境，进入单容液位定值控制主界面。

(2)改变滑动输入器的输出信号，观察现场的电动调节阀的开度是否随滑动输入器的信号的变化而变化。

(3)改变水箱中的液位高度，观察测量值的显示是否随水箱中液位信号的变化而变化。11.系统联调

(1)启动对象单元，启动MCGS六、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容见表3-2-3。六、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容见表3工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识课件七、注意事项

(1)数据库组态时一定要注意变量的数据类型是否正确。

(2)设备组态时要注意通道的连接是否正确。

(3)显示组态时要注意各类显示控件的连接是否正确。

(4)历史曲线组态时注意组对象、单个对象的存盘属性设置要正确。

(5)菜单、按钮切换时要注意窗口的连接。

(6)各项组态必须在仿真机房调试通过。七、注意事项

(1)数据库组态时一定要注意变量的数据类八、思考题

(1)条形显示、数字显示、曲线显示各有什么特点？

(2)计算机如何显示现场液位的高低？

(3)计算机如何控制现场的调节阀？

(4)如何绘制历史曲线？

(5)如何实现画面切换？分别用切换按钮和菜单说明。八、思考题

(1)条形显示、数字显示、曲线显示各有什么

项目三液位的报警与报表

一、学习目标

1.知识目标

(1)掌握报警的组态。

(2)掌握实时报表的组态。

(3)掌握存盘数据浏览的组态。

(4)掌握Access报表的组态。

(5)掌握Excel报表的组态。

(6)掌握用户权限的设置。项目三液位的报警与报表

一、学习目

2.能力目标

(1)初步具备对控制系统中重要参数报警的组态能力。

(2)初步具备对控制系统中重要参数实现实时报表的组态能力。

(3)初步具备对控制系统中重要参数实现存盘数据浏览的组态能力。

2.能力目标

(1)初步具备对控制系统中重要参数

(4)初步具备将控制系统中重要参数导出到Access报表的组态能力。

(5)初步具备将控制系统中重要参数导出到Excel报表的组态能力。

(6)初步具备对报警及各类报表调试的能力。

(7)初步具备对用户权限的设置技能。(4)初步具备将控制系统中重要参数导出到Access报二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)检测仪表及调节仪表的基本知识。

(2)开环控制系统的组成及工作原理。

(3)计算机输入通道基本知识。

(4)计算机输出通道基本知识。

(5)开环控制系统的组态。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)

2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

(2)开环控制系统硬件组建技能。

(3)开环控制系统的组态技能。

(4)开环控制系统的组态调试能力。

(5)开环控制系统的联调能力。2.必备技能

(1)熟练的计算机操作技能。

三、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-3-1。三、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-3-1四、理实一体化教学步骤

1.报警组态

(1)打开数据库，建立相应的报警组对象BJ，添加组对象成员pv、sv、mv，分别选中每一个成员并对每一个成员设置上、下限报警值，上限为90%，下限为10%。四、理实一体化教学步骤

1.报警组态

(1)打开

(2)在用户窗口里新建一个窗口，将窗口标题改为“报警”。打开报警窗口，进入动画组态环境，单击工具箱中的报警显示按钮，按住鼠标左键拖出一个矩形，然后松开鼠标即可。画出的报警显示如图3-3-1所示。图3-3-1报警显示(2)在用户窗口里新建一个窗口，将窗口标题改为“报警”

(3)双击报警显示框，设置报警显示构件属性，在“基本属性”中，选择对应的组对象的名称为hh，报警显示构件的可见度属性选择为可见。(3)双击报警显示框，设置报警显示构件属性，在“基本属

(4)报警应答：操作员对产生报警的对象作了相应的处理，同时，MCGS将自动记录应答的时间(此项操作要选取数据对象的报警信息自动存盘属性才有效)。选中报警窗口，点击“窗口属性”，选择“循环脚本”标签，再选择“打

开脚本程序编辑器”→“系统函数”→“数据对象操作”→

“AnswerAlm()”，设置如图3-3-2所示。(4)报警应答：操作员对产生报警的对象作了相应的处理，图3-3-2报警应答设置图3-3-2报警应答设置

(5)绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设置同实时曲线。

(6)报警动画组态最后的效果图如图3-3-3所示。图3-3-3报警动画组态的效果图(5)绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设

2.实时报表组态

(1)在用户窗口中新建一个窗口，将窗口标题改为“实时报表”。打开实时报表窗口，进入动画组态环境，单击工具箱中的“自由表格”按钮，按住鼠标左键拖出一个矩形，然后松开鼠标即可。画出的自由表格如图3-3-4所示。2.实时报表组态

(1)在用户窗口中新建一个窗口图3-3-4绘制的自由表格

图3-3-4绘制的自由表格

(2)双击自由表格，根据需要增加或删除其中的行和列。双击自由表格进入编辑状态，双击A1、A2、A3分别填入测量值、给定值、输出值；单击A1，点击右键选择“连接”，在B*1* 右击，在弹出的窗口中选择sv，同理，在B*2* 选择pv，在B*3* 选择mv。

(3)绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设置选择实时报表。

(4)实时报表最后的效果图如图3-3-5所示。(2)双击自由表格，根据需要增加或删除其中的行和列。双

图3-3-5报表组态效果图

图3-3-5报表组态效果图

3.存盘数据浏览

(1)在用户窗口中新建一窗口，将窗口标题改为“存盘数据浏览”。

(2)双击此窗口进入动画组态环境，单击工具箱中的“存盘数据浏览”按钮，按住鼠标左键拖出一个矩形，然后松开鼠标即可。存盘数据浏览界面如图3-3-6所示。3.存盘数据浏览

(1)在用户窗口中新建一窗口，图3-3-6存盘数据浏览界面图3-3-6存盘数据浏览界面

(3)双击存盘数据浏览界面，设置其属性。

(4)“基本属性”采用默认设置。

(5)数据来源选择hh组对象。

(6)“显示属性”、“时间条件”设置如图3-3-7所示。(3)双击存盘数据浏览界面，设置其属性。

(4)图3-3-7显示属性和时间条件设置图3-3-7显示属性和时间条件设置

(7)其他属性设置采用默认设置。

(8)绘制一个按钮，按钮名称为“返回”，“操作属性”设置为连接存盘数据浏览。

(9)存盘数据浏览运行效果如图3-3-8所示。(7)其他属性设置采用默认设置。

(8)绘制一个图3-3-8存盘数据浏览运行效果图图3-3-8存盘数据浏览运行效果图

4. Access报表组态

(1)打开工作台中的“运行策略”标签，点击“新建策略”按钮，选择“循环策略”，新建的策略如图3-3-9所示。4. Access报表组态

(1)打开工作台中的图3-3-9新建的策略图3-3-9新建的策略(2)单击“策略1”，点击“策略属性”，设置策略名称为“Access报表”。

(3)双击“Access报表策略”，弹出策略组态窗口，右击鼠标选择“新增策略行”，再右击鼠标选择“策略工具箱”，如图3-3-10所示。(2)单击“策略1”，点击“策略属性”，设图3-3-10选择策略工具箱图3-3-10选择策略工具箱

(4)选中“存盘数据提取”，将其拖至策略行右边的矩形框中并单击，出现如图3-3-11所示的组态。图3-3-11添加策略(4)选中“存盘数据提取”，将其拖至策略行右边的矩形框

(5)双击“存盘数据提取”矩形框，设置存盘数据提取构件属性，在“数据来源”标签中选择MCGS组对象hh对应的存盘数据表。

(6)在“数据选择”标签中将左边可处理的数据列根据需要添加到右边。

(7)在“数据输出”标签中选择Access数据库文件，输入数据库名“E:\hh.MDB”和数据表名“hh”。(5)双击“存盘数据提取”矩形框，设置存盘数据提取构件

(8)在“时间条件”标签中将时间列名选择为“MCGS_Time”，并选择“所有存盘数据”。

(9)在“数值条件”标签中根据需要编制提取数据的数值条件。

(10)在“提取方式”标签中根据需要编制输出数据表列及提取方法，如图3-3-12所示。(8)在“时间条件”标签中将时间列名选择为“MCGS_图3-3-12数据表列及提取方法图3-3-12数据表列及提取方法

(11) MCGS运行后，在“E:\实训\生产03\hh.MDB”文件中可看到如图3-3-13所示的自动运行结果。图3-3-13Access报表自动运行结果(11) MCGS运行后，在“E:\实训\生产03\h

5. Excel报表组态

(1)打开工作台中的“运行策略”标签，点击“新建策略”按钮，选择“循环策略”。

(2)单击“策略1”，点击“策略属性”，设置策略名称为“Excel报表”。

(3)双击“Excel报表策略”，弹出策略组态窗口，右击鼠标选择“新增策略行”，右击鼠标选择策略工具箱中的“Excel报表输出”，将其拖至策略行右边的矩形框中。5. Excel报表组态

(1)打开工作台中的“

(4)双击“Excel报表输出”，设置Excel报表构件属性，在“数据来源”标签中选择MCGS组对象hh对应的存盘数据表。

(5)在“数据选择”标签中将左边可处理的数据列根据需要添加到右边。(4)双击“Excel报表输出”，设置Excel报表构

(6)在“操作方法”标签中将操作内容对应的Excel表格名设置为“E:\EXCEL.xls”，在操作方法标签中选择“输出到Excel表格”，将对应的Excel表格名设置为“E:\\EXCEL.xls(EXCEL.xls文件需提前创建)”。

(7)在“数据输出”标签中根据需要编制输出数据显示格式及提取方法，如图3-3-14所示。(6)在“操作方法”标签中将操作内容对应的Excel表图3-3-14Excel报表数据输出设置图3-3-14Excel报表数据输出设置

(8) MCGS运行后在“E:\EXCEL.xls”文件中可看到如图3-3-15所示的自动运行结果。图3-3-15Excel报表自动运行结果(8) MCGS运行后在“E:\EXCEL.xls”

6.用户权限设置

(1)选择“工具”→“用户权限管理”菜单项，打开“用户管理器”，如图3-3-16所示。

图3-3-16用户管理器

6.用户权限设置

(1)选择“工具”→“用户权限

(2)单击“新增用户”按钮，设置用户属性，如图3-3-17、图3-3-18所示。

图3-3-17用户属性设置(1)

(2)单击“新增用户”按钮，设置用户属性，如图3-3-图3-3-18用户属性设置(2)

图3-3-18用户属性设置(2)

(3)工程的用户管理如图3-3-19所示。

图3-3-19工程的用户管理

(3)工程的用户管理如图3-3-19所示。图3-3-五、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容见表3-3-2。五、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容见表3工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识课件六、注意事项

(1)报警组态时要注意报警类型及数值的设置要符合工艺要求。

(2)实时报表组态时要注意选择工艺上比较重要的变量。

(3)存盘数据浏览、Access报表、Excel报表组态时，选择的组对象要有存盘数据存储功能。六、注意事项

(1)报警组态时要注意报警类型及数值的设七、思考题

(1)实时报表是否可以显示前一小时的数据？

(2) Access报表组态时需要事先建立Access数据库文件吗？

(3) Excel报表组态时需要事先建立Excel文件吗？

(4)如何在Access报表、Excel报表中导出一些特定要求的数据？七、思考题

(1)实时报表是否可以显示前一小时的数据？项目四液位闭环控制系统

一、学习目标

1.知识目标

(1)掌握闭环控制系统数据库的组态。

(2)掌握闭环控制系统设备的组态。

(3)掌握闭环控制系统用户窗口的组态。

(4)掌握闭环控制系统循环脚本的组态。项目四液位闭环控制系统

一、学习目标

1.

2.能力目标

(1)初步具备对闭环控制系统数据库的组态能力。

(2)初步具备对闭环控制系统设备的组态能力。

(3)初步具备对闭环控制系统用户窗口组态的能力。

(4)初步具备对闭环控制系统循环脚本组态的能力。

(5)初步具备对闭环控制系统统调的能力。2.能力目标

(1)初步具备对闭环控制系统数据库二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)检测仪表及调节仪表的基本知识。

(2)控制系统的组成及工作原理。

(3)计算机控制系统的基本知识。

(4)开环控制系统的组态知识。

(5) PID控制原理。

(6)计算机直接数字控制系统的基本知识。二、要求学生必备的知识与技能

1.必备知识

(1)

2.必备技能

(1)开环控制系统硬件的组建技能。

(2)开环控制系统的组态技能。

(3)开环控制系统组态的调试能力。

(4)开环控制系统的联调能力。

(5)报警组态的技能。

(6)报表组态的技能。2.必备技能

(1)开环控制系统硬件的组建技能。三、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-4-1。三、理实一体化教学任务

理实一体化教学任务见表3-4-1四、理实一体化教学步骤

1.数据库组态

闭环控制系统的数据库规划见表3-4-2。四、理实一体化教学步骤

1.数据库组态

闭环控制系

2.设备组态

在开环控制系统的基础上添加PID控制软设备。PID软设备的设置如图3-4-1所示。图3-4-1PID软设备的设置2.设备组态

在开环控制系统的基础上添加PID控制

3.用户窗口组态

在用户窗口添加一个闭环控制的窗口，绘制如图3-4-2所示的单容液位定值控制系统图。图3-4-2单容液位定值控制系统图3.用户窗口组态

在用户窗口添加一个闭环控制的窗

(1)条形显示：红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2；相应的实时曲线、历史曲线也用红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv，紫色显示总输出mv2。相应的报表、报警也显示设定值、测量值、总输出mv2。(1)条形显示：红色显示设定值sv，绿色显示测量值pv

（2)数字显示及设置按钮分别连接k、ti、td、sv、pv、mv、op、mv2、mv1。

(3)手动切换按钮的名称为“手动”，其“操作属性”设置如图3-4-3所示，其余设置选择默认。（2)数字显示及设置按钮分别连接k、ti、td、sv、图3-4-3手动操作属性设置图3-4-3手动操作属性设置

(4)自动切换按钮的名称为“自动”，其“操作属性”设置如图3-4-4所示，其余设置选择默认。

(5)当前状态显示手动或自动。当手动按钮按下时，显示手动；当自动按钮按下时，显示自动。(4)自动切换按钮的名称为“自动”，其“操作属性”设置图3-4-4自动操作属性设置图3-4-4自动操作属性设置

(5)当前状态显示手动或自动。当手动按钮按下时，显示手动；当自动按钮按下时，显示自动。

(6)绘制一个名为“手动”的文本，在属性设置中选中可见度，可见度设置如图3-4-5所示。

(7)绘制一个名为“自动”的文本，在属性设置中选中“可见度”，可见度设置“表达式”为“qh”，选择“对应图符不可见”。(5)当前状态显示手动或自动。当手动按钮按下时，显示手图3-4-5手动文本可见度设置图3-4-5手动文本可见度设置

4.循环脚本程序

循环脚本程序如下：

pv=(pv1/1000-1)*50

ifqh=1then

mv2=mv

else

mv2=op

endif

mv1=mv2/6.25+44.循环脚本程序

循环脚本程序如下：

pv=(

5.其他组态

实时曲线、历史曲线、报警、报表的组态，需将原先开环控制系统中的手动输出值改为闭环控制系统的输出值。5.其他组态

实时曲线、历史曲线、报警、报表的组态

6.系统联调

(1)启动对象单元，启动MCGS运行环境，进入单容液位定值控制系统主界面。

(2)将控制系统设置为手动运行状态，改变滑动输入器的输出信号，观察现场电动调节阀的开度是否随滑动输入器的信号的变化而变化。6.系统联调

(1)启动对象单元，启动MCGS运

(3)将控制系统设置为手动运行状态，使k=1，ti=20,pv=sv=100，按下自动切换按钮，观察现场的电动调节阀的开度是否随自动输出信号的变化而变化。

(4)改变k、ti、td的大小，观察输出曲线的变化。

(5)观察计算机是否正确显示测量值的大小。

(6)在时间允许的情况下，修订控制系统的PID参数。(3)将控制系统设置为手动运行状态，使k=1，ti=2五、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容如表3-4-3

所示。五、实操考核

项目考核采用步进式考核方式，考核内容如工控组态技术及应用-MCGS模块三MCGS模拟量组态基本知识课件六、注意事项

(1)在进行手动/自动切换组态时，当切向手动时，系统应该输出手动输出信号；当切向自动时，系统应该输出PID软设备的自动输出信号。

(2)系统的曲线、报警、报表应全部选择显示闭环控制系统的总输出。

(3)验证组态时，需要显示PID控制的阶跃响应曲线。六、注意事项

(1)在进行手动/自动切换组态时，当切向七、思考题

(1)什么是比例调节规律，它有什么特点？

(2)什么是积分调节规律，它有什么特点？

(3)什么是微分调节规律，它有什么特点？

(4)常规的控制规律有哪些？七、思考题

(1)什么是比例调节规律，它有什么特点？

项目五单容液位定值控制系统

(ADAM4000系列智能模块)

本项目主要讨论单容液位定值控制系统的组成、工作原理、MCGS组态方法及统调等内容，使学生具备组建简单计算机直接数字控制系统的能力。项目五单容液位定值控制系统

(ADAM一、学习目标

1.知识目标

(1)掌握单容液位定值控制系统的控制要求。

(2)掌握单容液位定值控制系统的硬件接线。

(3)掌握单容液位定值控制系统的通信方式。

(4)掌握单容液位定值控制系统的控制原理。

(5)